6.1. L’électrolyse de SO 4 Cu entre deux électrodes de cuivre provoque le dépôt de
Cu 2+ sur la cathode (C). SO
2−
4 attaque le cuivre de l’anode (A) et régénère SO 4 Cu.
La solution reste inaltérée dans l’ensemble et le phénomène se réduit à un transport
de cuivre de l’anode vers la cathode.
1) La résistance R de la solution est donnée
par :
R =
u
I
Puisque R = ρ
d
S
, en appelant ρ la résistivité
de la solution, on a :
ρ =
Su
dI
A.N. :
ρ =
1 × 6
0,1 × 160
= 0,375 · m
2) Soit n le nombre d’atomes de cuivre qui se déposent pendant le temps τ sur la
cathode. On a :
I =
2en
τ
⇒ n =
I τ
2e
D’où la masse de cuivre transportée pendant le même temps τ = 1 h :
m = n
M
N
=
I τM
2N e
A.N. :
m =
160 × 3 600 × 63,5 · 10 −3
2 × 6,02 · 10 23 × 1,6 · 10 −19 = 0,19 kg
3) Temps nécessaire pour déposer une masse m = 1 kg.
t = 3 600
m
m
On en déduit l’énergie nécessaire au raffinage d’un kilogramme de cuivre :
W = u I t
A.N. :
W = 6 × 160 × 3 600 ×
1
0,19
= 18,2 · 10 6 J
ou
W = 5 kW · h
172
6 Le courant électrique dans les milieux conducteurs
CORRIGÉS
u = 6V
E
−−
++
(A)
( C)
d